基于准连续介质方法的导轨精度保持性分析

发布时间：2024-06-14 04:12

　　精度保持性是制约我国精密机床研发及替代进口的主要技术瓶颈之一。由于导轨副是精密机床进给系统的核心部件,对进给精度及其保持性起着决定性作用。目前,导轨磨损的仿真与优化都基于连续介质、各项同性等宏观假设所建立起的弹塑性力学模型,但针对长时间内的导轨副精度保持性问题时,由于摩擦表面形貌的起伏及材料本身的微观特性,仅依靠宏观假设条件定义的材料性能指标来描述精度的损失过程存在一定局限性。本文以提高机床导轨副的精度保持性为目标,建立导轨表面微凸体的描述模型,基于准连续介质原理的多尺度判定方法实现对导轨直线精度损失过程的描述。本文建立的理论模型可以为精确描述导轨副的磨损过程提供理论基础,全文的主要研究内容有:(1)对导轨副显微组织和表面微观形貌演变过程进行推演,并对导轨表面磨损量分布情况进行了系统描述,为磨损模型与直线精度的研究对象建立基础。(2)采用准连续介质方法代替连续介质假设,结合材料微观特征和本构方程构建导轨副磨损模型,更加精准地描述磨损过程,提出用原子部分磨损指数描述导轨非局部原子区域的形变影响,基于准连续介质方法与虚功原理建立了磨损的指数模型。(3)结合导轨直线度的测量方法,对导轨直线精...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1磨损阶段性规律示意图

度保持性问题时，尤其是需要导轨副构件长时间承受高载荷后摩擦，单纯基于连续介质、各项同性等宏观假设条件所建立的机床部件型，始终与实验结果存在着相对较大的相对误差，对于高可靠性应则局限于较短时间内，仍不能满足高性能目标控制的需要。，对纳米材料与金属晶体学的研究各自可以给出一定解释。对....

图1-2直线运动实验平台示意图

准连续介质方法在精度保持性研究中的应用于机床导轨副精度保持性研究而言，单凭经典宏观本构模型进行分用其统计学定义进行完备考虑的。由于其所分析的磨损表面形貌这有多尺度特征，本文将采用准连续介质方法描述表面形貌的损失过续介质方法描述磨损过程未有先例，且考虑到其复杂的技术背景和，本文将磨....

图1-3技术路线图

（3）进行精度测量实验，统计导轨副表面形貌指标和导轨副精度指标。（4）基于准连续介质方法建立的指数形变模型，代入精度数据，计算直线精度的变化规律。1.5.3研究方案（1）进行机床导轨精度衰退分析。采用多体系统理论分析直线运动精度的误差溯源，分析表面形貌特征对精度衰退过程的影响形....

图2-1直线滑动摩擦导轨副结构简图

需要完整描述机床产品的各项精度损失，从而明确加工过程所相关的具体精度指标参量。直线运动是最基础的机构运动形式，直线运动进给单元由滑台和单根或多根直线导轨组成，承担了各类机床运动的主体部分。依摩擦性质而定，直线导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类....

本文编号：3994122